《Head-First-设计模式》笔记14-状态模式

  1. 定义
  2. 类图
  3. State 抽象状态类
  4. Context 环境类
  5. 第一个状态
  6. 第二个状态
  7. 测试
  8. 状态模式和策略模式的区别
  9. 优点
  10. 缺点
  11. 适用环境

定义

状态模式(State Pattern) :允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为,对象看起来似乎修改了它的类。其别名为状态对象(Objects for States),状态模式是一种对象行为型模式。

在很多情况下,一个对象的行为取决于一个或多个动态变化的属性,这样的属性叫做状态,这样的对象叫做有状态的(stateful)对象,这样的对象状态是从事先定义好的一系列值中取出的。当一个这样的对象与外部事件产生互动时,其内部状态就会改变,从而使得系统的行为也随之发生变化。

在有些情况下多个环境对象需要共享同一个状态,如果希望在系统中实现多个环境对象实例共享一个或多个状态对象,那么需要将这些状态对象定义为环境的静态成员对象。

类图

  • Context: 环境类
  • State: 抽象状态类
  • ConcreteState: 具体状态类

状态模式

State 抽象状态类

这里使用了接口,如果有共同的功能可以使用抽象类。

public interface State {
    /**
     * 状态对应的处理
     */
    public void handle(String sampleParameter);
}

Context 环境类

public class Context {
    private State stateA; // 所有状态
    private State stateB;

    // 持有一个 State 类型的对象实例,当前状态
    private State state;

    public Context() {
        stateA = new ConcreteStateA(this);
        stateB = new ConcreteStateB(this);
        state = stateA;
    }

    public void setState(State state) {
        this.state = state;
    }

    /**
     * 用户感兴趣的接口方法
     */
    public void request(String sampleParameter) {
        // 转调state来处理
        state.handle(sampleParameter);
    }

    public State getStateA() {
        return stateA;
    }

    public State getStateB() {
        return stateB;
    }
}

第一个状态

public class ConcreteStateA implements State {
    Context context;

    public ConcreteStateA(Context context) {
        this.context = context;
    }

    @Override
    public void handle(String sampleParameter) {
        System.out.println("具体状态A 处理 :" + sampleParameter);
        context.setState(context.getStateB()); // 完成操作后,切换状态
    }
}

第二个状态

public class ConcreteStateB implements State {
    Context context;

    public ConcreteStateB(Context context) {
        this.context = context;
    }

    @Override
    public void handle(String sampleParameter) {
        System.out.println("具体状态B 处理 :" + sampleParameter);
        context.setState(context.getStateA()); // 完成操作后,切换状态
    }
}

测试

public class Client {
    public static void main(String[] args){
        Context context = new Context();
        context.request("测试参数");
        context.request("测试参数");
        context.request("测试参数");
    }
}/*output:
具体状态A 处理 :测试参数
具体状态B 处理 :测试参数
具体状态A 处理 :测试参数
*/

状态模式和策略模式的区别

状态模式:我们将一群行为封装在状态对象中,context 的行为随时可委托到那些状态对象中的一个。随着时间的流失,当前状态在状态对象集合中游走改变,以反映出 context 内部的状态,因此,context 的行为也会跟着改变;

策略模式:客户通常主动指定 Context 所要组合的策略对象是哪一个。现在,固然策略模式让我们具有弹性,能够在运行时改变策略。但对于某个 context 对象来说,通常都只有一个 最适当的策略对象。

一般而言,我们把策略模式想成是除了继承外的一种弹性替代方案。如果你使用继承定义了一个类的行为,你将被这个行为所困住,甚至要修改他都很难。有了策略模式,你可以通过组合不同对象来改变行为;

我们把状态模式想成是不用在 context 中放置许多条件判断的替代方案。通过将行为包装进状态对象中,你可以通过 context 内简单地修改状态对象来改变 context 的行为;

优点

  • 封装了转换规则。
  • 枚举可能的状态,在枚举状态之前需要确定状态种类。
  • 将所有与某个状态有关的行为放到一个类中,并且可以方便地增加新的状态,只需要改变对象状态即可改变对象的行为。
  • 允许状态转换逻辑与状态对象合成一体,而不是某一个巨大的条件语句块。
  • 可以让多个环境对象共享一个状态对象,从而减少系统中对象的个数。

缺点

  • 状态模式的使用必然会增加系统类和对象的个数。
  • 状态模式的结构与实现都较为复杂,如果使用不当将导致程序结构和代码的混乱。
  • 状态模式对“开闭原则”的支持并不太好,对于可以切换状态的状态模式,增加新的状态类需要修改那些负责状态转换的源代码,否则无法切换到新增状态;而且修改某个状态类的行为也需修改对应类的源代码。

适用环境

  • 对象的行为依赖于它的状态(属性)并且可以根据它的状态改变而改变它的相关行为。
  • 代码中包含大量与对象状态有关的条件语句,这些条件语句的出现,会导致代码的可维护性和灵活性变差,不能方便地增加和删除状态,使客户类与类库之间的耦合增强。在这些条件语句中包含了对象的行为,而且这些条件对应于对象的各种状态。


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文章标题:《Head-First-设计模式》笔记14-状态模式

文章字数:1.3k

本文作者:Bin

发布时间:2018-07-15, 14:42:43

最后更新:2019-08-06, 00:07:35

原始链接:http://coolview.github.io/2018/07/15/Head-First-%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E6%A8%A1%E5%BC%8F/%E3%80%8AHead-First-%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E6%A8%A1%E5%BC%8F%E3%80%8B%E7%AC%94%E8%AE%B014-%E7%8A%B6%E6%80%81%E6%A8%A1%E5%BC%8F/

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